甲醇精馏岗位操作规程.docx
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甲醇精馏岗位操作规程.docx
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甲醇精馏岗位操作规程
一、岗位管辖范围及任务
1.1岗位管辖范围:
界区内所有管道、设备、阀门、电气及仪表等均属于精馏岗位管辖范围。
1.2岗位任务
本岗位任务是将合成岗位送来的粗甲醇经预塔、加压塔、常压塔,经过多次的汽化和冷凝脱除甲醇中的二甲醚等轻组分以及水、乙醇等重组分。
生产出高纯度(99.9%)的精甲醇,经中间罐区送到成品罐区,同时副产杂醇,残液送至废水处理。
二、精馏原理
精馏的原理是根据在相同的温度下,同一液体混合物中不同组分的挥发度不同,经多次部分汽化和多次部分冷凝最后得到较纯的组分,是实现混合物的分离过程。
轻组分Y和重组分X混合液进入第一级分离器,若将第一级溶液部分汽化得到气相产品冷凝液,冷凝液中轻组分为Y1,再将第一级冷凝液在第二级分离器中部分汽化,得到气相产品冷凝液,冷凝液中轻组分为Y2,Y2必大于Y1。
这种部分汽化部分冷凝的次数(即级数)越多,所得的轻组分Y的浓度越高,最后可以得到几乎纯态的易挥发组分;同理,从各分离器溶液产品进行多次部分汽化分离,那么这种级数越多,得到的溶液组分X的浓度就越高,最后得到几乎纯的难挥发组分。
根据这一原理,每一块塔板相当于一个分离器,经过多次的部分汽化和部分冷凝在预精馏塔中将轻组分从塔顶脱去,在加压塔和常压塔的塔顶得到较高纯度的精甲醇,常压塔塔底排出精馏残液。
在精馏过程中为了使原料液中的轻组分易于分离,采取萃取精馏。
萃取精馏是利用加入萃取剂(甲醇精馏所用的萃取剂为脱盐水)使原料液中轻组分相对挥发度增大。
使产品与其他杂质易于分离。
给料就是把混合液由塔的适当位置加入塔内,塔顶设有冷凝器,将塔顶甲醇蒸汽冷凝为液体,一部分作为回流,一部分作为产品采出。
塔底部装有热虹吸式再沸器提供热量,这样蒸汽沿塔上升,与下降的液体逆流接触,进行传质传热,在每一层进行部分汽化和部分冷凝。
在给料板位置以上所有塔板称为精馏段,上升蒸汽中所含重组分向液相转移,回流的轻组分向气相转移,如此物质交换的结果会使上升蒸汽中轻组分浓度逐渐升高,到达塔顶的蒸汽将成为较高纯度的轻组分。
在给料板以下的各个塔板称为提馏段,它是从下降的液体中提取轻组分,即将重组分提浓。
精馏塔的操作就是控制塔的物料平衡(F=D+W,FXF=DXD+WXW,F—进料量,XF—进料浓度,D—塔顶采出量,XD—塔顶采出浓度,W—塔底采出量,XW—塔底采出浓度)、热量平衡(Q入=Q出+Q损)和气液平衡(Yi=KiXi)。
根据塔的给料量,给塔釜一定的热量,建立热量平衡,随之达到一定的气液平衡,然后用物料平衡为正常的调节手段,控制热量平衡和气液平衡的稳定。
三、工艺流程说明
来自甲醇合成的工段的粗甲醇经粗甲醇缓冲槽(F40501)闪蒸后,温度为40℃,压力0.4MPa。
预塔进料有两种方法:
一、用粗甲醇缓冲(F40501)自身压力将粗甲醇向预塔进料,通过液位控制LICA40501调节多余的粗甲醇进入粗甲醇贮槽(F40511)以作备用;二、用粗甲醇泵(J40508AB)将粗甲醇贮槽(F40511)中的粗甲醇加压后向预塔进料。
两种方法单独操作。
粗甲醇经粗甲醇预热器(C40503)预热后进入预塔(E40501)。
预塔进料添加一定浓度的碱液是为了防止产品中的少量有机酸腐蚀塔内件和促进胺类和羰基物的分解,具体流程为:
用固体NaOH在配碱槽(F40506)配制5﹪(W%)的碱液,碱液自流至碱液槽(F40507),再用碱液泵(J40506AB)加压后与粗甲醇汇合,经粗甲醇预热器(C40503)预热后进入预塔(E40501),控制预塔(E40501)釜液PH=8~9。
预塔再沸器(C40501)提供热源。
从预塔塔顶出来的气体,经预塔冷凝器(C40502)冷凝后进入预塔回流槽(F40508),未冷凝部分进入五合一冷却器(C40505)再次进行冷凝后经汽液分离器(F40512)分离,不凝气进入排放槽(F40504),冷凝液视产品质量选择性的流入预塔回流槽(F40508)或杂醇槽(F40509)。
预塔回流槽(F40508)中液体通过预塔回流泵(J40509AB)加压后送入塔内。
预塔底出来的脱除轻组分的预后甲醇用预后泵(J40501AB)送入加压塔(E40502)。
从加压塔(E40502)塔顶出来的甲醇蒸汽在常压塔再沸器(C40507)中冷凝,释放的热量用来给常压塔(E40503)塔釜提供热源。
冷凝后的甲醇进入加压塔回流槽(F40502),一部分在加压塔回流泵(J40502AB)出口流量控制(FIC40512)下送加压塔(E40502)作回流,另一部分在加压塔回流槽(F40502)液位控制(FICA40509)下,先在粗甲醇预热器(C40503)与粗甲醇换热后经五合一冷却器(C40505)冷却作为成品送往精甲醇中间槽(F40510AB)。
控制加压塔(E40502)塔釜的液面,多余釜液进入常压塔(E40503),常压塔(E40503)塔顶的甲醇蒸汽经常压塔冷凝器(C40506AB)冷凝后流入常压塔回流槽(F40503),一部分在常压塔回流泵(J40503AB)出口流量控制(FIC40513)下送常压塔(E40503)作回流,另一部分在常压塔回流槽(F40503)液位控制(LICA40511)下,经五合一冷却器(C40505)冷却后送往精甲醇中间槽(F40510AB)。
精甲醇经过分析合格后,通过精甲醇泵(J40507AB)送到罐区。
为防止高沸点杂醇混入到产品中,在常压塔(E40503)下塔第4、8、10、36、39、40,四块塔盘处有杂醇采出口,经五合一冷却器(C40505)冷却后靠静压送到杂醇槽(F40509),再通过杂醇泵(J40510)送至综合罐区。
常压塔底部排出的残液含有微量的甲醇和高沸物,经五合一冷却器(C40505)冷却后由残液泵(J40504AB)送往生化处理或送至粗甲醇槽。
各塔塔顶安全阀排放气体通入排放槽(F40504)中,用脱盐水吸收后送至高空排放,各导淋排放的污甲醇以及排放槽(F40504)回收的甲醇排到地下槽,经液下泵(J40505)加压后送至粗甲醇槽(F40511)。
开车或事故状态下,经分析精甲醇中间槽(F40510AB)内不合格的精甲醇通过精甲醇泵(J40507AB)送到粗甲醇贮槽(F40511)同时甲醇缓冲槽(F40501)的液位靠从粗甲醇贮槽(F40511)进出粗甲醇的流量来控制。
四、原始启动及注意事项
4.1原始开车准备
开车前,整个系统根据要求均需化学处理:
一是金属表面钝化,除去金属表面上有催化活性作用的金属粒子的活性。
二是脱脂,脱除塔、换热器、槽、罐及其它精馏设备上的防锈油,以免它污染产品或在低温下凝结在塔内件上影响塔板效率和正常操作。
三是杀灭余留活性中心,如果不将其活性杀灭,投料后聚合垢会很快生产,运行周期会大幅缩短。
系统清洗结束后,如有可能,再用水作介质对有关的泵、调节阀和切断阀做试运行,并对流量计、液位计等仪表进行校验。
在试运行时,应反复清洗泵入口侧的过滤器,以防异物进入泵体,损坏叶轮,还应注意观察贮罐液位,避免泵抽空。
4.2原始开车
4.2.1煮塔
在已做好开车前的准备工作,系统已经经过清洗并已作过试运行的情况下煮塔。
向预塔回流槽(F40508)、加压塔回流槽(F40502)、常压塔回流槽(F40503)加软水液位在90%左右(留有配碱空间)。
向槽内加药,配制煮塔溶液,配制标准如下:
水(m3)
NaOH(㎏)
Na3PO4.12H2O(㎏)
1
2~3
2~3
配制好溶液搅拌均匀启动回流泵向塔内加料,塔釜液位50﹪停回流泵,开冷却水,开再沸器蒸气缓慢加温,三塔关闭采出,当塔釜液位开始下降,启动回流泵向塔内打循环,,加压塔压力控制在0.35~0.4MPa,其余两塔常压操作,热水循环过程中检查各塔采出排放是否畅通,加热循环36小时,后排放,排放液通过临时管线引到地沟。
向回流槽加清水用回流泵向塔内打水清洗,直到排放水颜色和入口水相同为止。
4.2.2系统置换
如不及时投料,则应排净塔全部积水,然后再充如入氮气置换整个系统,直至取样分析气体中的氧气≤0.5﹪为止。
置换以后,应保证精甲醇采出管线、精甲醇贮槽、粗甲醇贮槽及其他有关的管线内均无积水。
置换过程中,应特别小心,控制系统压力不得超过操作压力,而且升降压也不能过快,以免损坏塔内件。
4.3开车准备工作
4.3.1检查设备具备开车条件,并联系电气、仪表人员检查所有电器、仪表具备开车条件、各泵送电、盘车、试车,工艺配合各调节阀调试完毕。
4.3.2系统气密试验合格,氮气置换合格(氧气≤0.5﹪)。
4.3.3工艺检查循环水、脱盐水、0.5MPa低压蒸汽、氮气等接至界区并具备开车条件。
4.3.4关闭各塔、槽、泵、管道导淋及低点放净,关闭各放空阀、取样阀、各氮气充压阀。
4.3.5打开各压力表的根部阀,检查压力表、温度表完好。
4.3.6打开C40502、C40505、C40506AB上水阀,并调整好开度
4.3.7试各空冷器给水泵、变频风机,确认是否正常工作。
4.3.8检查F40501、F40503设备的氮气保护是否完好,并投用。
4.3.9开各调节阀流量表前后切断阀,关闭副线阀、控制室人员将阀位手动打至关闭位置。
4.3.10碱液槽配置好碱液,排放槽建立30﹪液位。
4.3.11检查关闭预塔进料总阀。
冷凝液排放总阀。
4.3.12F40511接受合成来的粗甲醇、且达10-15﹪液位。
五、正常开、停车及紧急停车
5.1预塔开车
5.1.1预塔(E40501)建立液位
关闭LV40501及前切断阀,启动粗甲醇泵(J40508AB)建立粗甲醇缓冲槽液位,开氮气充压阀,使粗甲醇缓冲槽压力达0.4Mpa,液位达50%时,粗甲醇经进料总阀送至预塔(E40501)。
5.1.2启动碱液泵(J40506AB)向预塔送碱液,保持塔底PH值:
8~9。
5.1.3当预塔液位达50%时,通过FV40504控制进料量,先将预塔再沸器C40501开副线暖管后开启预塔再沸器蒸汽入口大阀,中控员通过调节阀FV40508控制蒸汽冷凝液的流量来控制蒸汽进入量,缓慢进行升温,应加强与现场联系,做好配合,保持LICA40503液位的稳定,并在80%投自动。
5.1.4当预塔压力上升至0.03Mpa时,将PV40506设定为0.03投自动,将不凝气排至排放槽。
5.1.5当F40508液位达30%时,启动预塔回流泵(J40509AB)向预塔打回流,在液位稳定在30%时投自动。
5.1.6通过变频空冷器及时调整回流液的温度。
5.2加压塔、常压塔开车
5.2.1当预塔E40501建立正常的回流后,开启预后泵J40501AB向加压塔E40502进料,当加压塔建立50%液位后,(经暖管后)打开加压塔再沸器C40504蒸汽阀,通过调节FV40511控制蒸汽冷凝液的排放量来控制蒸汽进入量,缓慢升温,将加压塔塔釜液位达到80%时投自动。
5.2.2常压塔E40503建液位,待常压塔进料将塔釜液位达到80%投自动,塔底残液经五合一冷却器C40505冷却到约40℃后送往粗甲醇槽。
5.2.3调整各塔的进料量保持各塔液位稳定,忌顾此失彼,从前到后逐步稳定。
5.2.4当加压塔压力升高后,控制塔釜压力在0.55Mpa,当常压塔压力升高后,控制塔釜压力在0.035Mpa。
5.2.5当加压塔回流槽F40502达到30%液位时投自动,开启加压塔回流泵J40502AB向加压塔内打回流,采出部分甲醇经冷却后约40℃送粗甲醇槽F40511打循环。
5.2.6当常压塔回流槽F40503达到30%液位时投自动,开启常压塔回流泵J40503AB向常压塔打回流,采出部分甲醇冷却约40℃送粗甲醇槽F40511打循环。
5.2.7及时调整三塔工艺参数,S40509、S40510在开车后每半小时取样分析一次,当连续两次取样分析合格后,可将采出切换至
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